橡胶砂改性沥青混凝土力学与降噪性能研究

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降噪路面建设橡胶改性沥青混凝土应用-路面设计论文-设计论文

降噪路面建设橡胶改性沥青混凝土应用-路面设计论文-设计论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：在绿色环保理念下的市政建设领域，对路面降噪功能提出了新的需求，采用橡胶沥青+间断级配混合料成为降噪路面建设的首选方案。

复合橡胶沥青兼具SBS聚合物改性沥青和传统橡胶沥青的良好路用性能。

针对哈尔滨安阳路高架桥桥面铺装项目采用抗裂型复合改性沥青SMA-13沥青混凝土，添加聚酯纤维代替传统的木质素纤维，在哈尔滨地区-10℃气温下，添加APTL橡胶沥青专用温拌剂，同时提升混合料拌合、摊铺及碾压温度，保障混合料压实孔隙率。

成型路面噪音与同路段其他路面相比降低3分贝以上。

关键词：降噪路面；复合改性；橡胶沥青；低温施工1研究背景随着我国国民经济的持续增长和城镇化水平的日益提高，社会各界对道路桥梁等基础设施工程的建设质量和使用功能提出了更高的要求。

随着城镇化的快速发展，越来越多的老城区进行改扩建，高架桥交通疏解工程建设的增加，对传统沥青路提出了诸如抗车辙、环保、降噪、除冰雪等更多的使用功能要求，尤其对桥面铺装层的降噪功能提出了更高的要求。

因此，针对降噪沥青混凝土路面材料的研究越来越多的成为道路设计工作者的工作方向。

2技术方案设计使用特殊的道路建设材料和道路结构铺筑降噪路面，是降低道路噪声的有效手段之一。

目前国内实现道路铺装层低噪声可分为三个方向，一是采用多空隙OGFC透水沥青混凝土路面，二是采用小粒径超薄沥青混凝土路面，混合料公称粒径通常为9.5mm，铺装厚度一般为2cm-2.5cm，三是采用橡胶沥青路面技术。

由于东北地区特殊气候环境和冬季器械除冰雪等特点，多空隙沥青混凝土路面在冻融循环的作用下，容易出现脱落、破损等早期损害。

哈尔滨地区年平均降雨量一般在500mm-600mm，在低降雨条件下，多空隙沥青混凝土路面空隙会逐年被堵塞，进而逐步丧失空隙吸收的效果，因此并不适用于哈尔滨地区。

与其他路面材料相比，橡胶沥青混凝土路面具有更好的高、低温路用性能，更优异的耐久性和抗疲劳性能；由于其高黏度高回弹的特质，橡胶沥青路面在降噪效果上，也远远好于其他结构的路面。

橡胶粉SBS复合改性排水沥青混凝土路用性能研究

橡胶粉 SBS复合改性排水沥青混凝土路用性能研究摘要：排水沥青路面（PAC）通常采用开级配设计，具有突出的透水和降噪优势。

为了提高排水沥青混凝土耐久性，提出了采用废旧橡胶粉和SBS进行沥青复合改性的方式，通过高速剪切共混法制备了不同胶粉掺量的胶粉SBS复合改性沥青，并通过析漏试验、劈裂试验、回弹模量试验、渗水系数试验对排水沥青混凝土的路用性能进行研究。

实验结果表明：SBS和橡胶粉的添加，降低了排水沥青混凝土的渗水系数，但显著提高了排水沥青混凝土的抗车辙能力、回弹模量，但最佳胶粉掺量不宜超过15%。

添加胶粉后，排水沥青混凝土的劈裂强度（ITS）和冻融劈裂强度残留比（TSR）提高，胶粉能够一定程度上提高排水沥青混合料的低温抗裂和抗水损害性能。

关键词：胶粉；排水路面；路用性能；渗水系数中图分类号：U41 文献标识码：B1 引言排水沥青混合料是一种存在丰富的连通空隙，具有透水、降噪、防滑等功能的开级配混合料。

在降雨时能够在路表形成快速排水通道，防止雨水在路面汇集带来的行车安全隐患。

同时，表面丰富的空隙和较大的构造深度，又使排水路面有良好的静音功能，在一些发达国家和地区已经得到了广泛的应用[1]。

随着海绵城市建设理念以及对交通安全重视程度的不断提升，排水沥青路面在我国也受到了广泛关注，是一项极有推广前景的新技术。

排水沥青路面应用最早可追溯与19世纪50年代英国开发的“无砂大孔混凝土”。

进入20世纪，英国最先将多孔沥青路面应用于机场跑道建设，以提高飞机起降的安全性能。

美国、荷兰等国家也于60年代开始研发排水沥青混凝土。

我国从上世纪90年代开始研究排水型混凝土材料以来，取得了一些进展，特别是近年来随着海绵城市建设的大力推进，排水沥青混凝土新材料、新结构方面涌现出越来越多的成果[2-3]。

Andres等人提出了采用聚丁二烯树脂做胶结料，采用干燥石英砂做集料，通过空气氧化交联硬化的方式，制备强度高、渗透性好、耐酸碱的排水路面材料[4]。

橡胶改性沥青混合料的降噪性能研究

橡胶改性沥青混合料的降噪性能研究
张家龙;孟庆宇;彭伟宸;姬小祥
【期刊名称】《交通科技》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】为研究橡胶改性沥青混合料参数与降噪效果的关系,文中通过室内轮胎自由下落法,研究沥青用量、胶粉掺量、4.75 mm筛孔通过率对橡胶改性沥青降噪性能的影响,并确定各参数的推荐范围,结果表明:①随着沥青用量、胶粉掺量的增大,混合料降噪性能提升,振动衰减系数增加,胎-路振动噪声减小;②随着4.75 mm关键筛孔通过率的减小,混合料降噪性能提升,表面构造深度增大,胎-路泵吸噪声减小;③结
合基本路用试验及降噪试验结果,确定橡胶改性沥青混合料参数的推荐范围为:沥青
用量6.2%~6.9%、胶粉掺量19%~23.4%、4.75 mm筛孔通过率28.1%~30.5%。

【总页数】4页(P110-113)
【作者】张家龙;孟庆宇;彭伟宸;姬小祥
【作者单位】山东省交通规划设计院集团有限公司;河南交通职业技术学院公路学院;绿色高性能材料应用技术交通运输行业研发中心
【正文语种】中文
【中图分类】U414
【相关文献】
1.橡胶-纤维微表处混合料路用性能及降噪特性研究
2.季冻区橡胶粉改性沥青、橡
胶粉SBS复合改性沥青及相应沥青混合料成套技术研究3.硅藻土复合改性橡胶沥
青混合料降噪性能研究4.高粘高弹改性沥青路面混合料对降噪性能的影响研究5.橡胶沥青开级配沥青混合料路用性能及降噪效果研究
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橡胶改性高强混凝土基本性能试验研究的开题报告

橡胶改性高强混凝土基本性能试验研究的开题报告
橡胶改性高强混凝土是一种将橡胶粉碎、筛选后与混凝土掺合而成
的复合材料，其具有较高的耐磨、耐腐蚀、抗冻、抗渗、自重轻、降噪
等优点，因此被广泛应用于桥梁、隧道、机场跑道、水利工程等工程建
设领域。

然而，目前对于橡胶改性高强混凝土的研究仍然比较有限，主要集
中在其力学性能的研究上，而在其其他性能方面的研究还较少。

因此，
本次研究旨在深入探究橡胶改性高强混凝土的基本性能，为其更广泛的
应用提供实验依据和参考。

具体研究内容和方法如下：
1. 基本性能测试：包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、冻融循环
试验、渗透性试验等基本性能指标测试，以了解橡胶改性高强混凝土的
力学性能、耐久性能和工作性能等。

2. 微观结构分析：采用显微镜、扫描电镜等技术对橡胶改性高强混
凝土的微观结构进行观察和分析，以了解混凝土内部结构和橡胶与混凝
土混合的作用机理。

3. 经济性能评价：分析橡胶改性高强混凝土的制备工艺和成本，探
讨其在工程实际应用中的经济性能和可行性。

研究方法主要包括实验室测试和文献研究，其中重点是实验室测试。

该研究旨在为橡胶改性高强混凝土的应用提供参考，具有实际应用价值。

橡胶沥青路面降噪技术原理与研究进展

橡胶沥青路面降噪技术原理与研究进展一、本文概述随着城市化进程的加速和交通运输业的快速发展，道路噪声问题日益严重，对居民的生活质量和城市环境产生了不可忽视的影响。

橡胶沥青路面作为一种新型的环保型路面材料，因其具有良好的降噪效果而备受关注。

本文旨在探讨橡胶沥青路面降噪技术的原理与研究进展，分析其在实际应用中的优势与局限性，以期为未来的道路建设和噪声治理提供理论支持和实践指导。

本文将对橡胶沥青路面的降噪原理进行详细阐述。

通过分析橡胶沥青混合料的材料特性和声学性能，揭示其在降低道路噪声方面的作用机理。

同时，结合国内外相关研究成果，对橡胶沥青路面的降噪效果进行量化评估，为实际应用提供科学依据。

本文将综述橡胶沥青路面降噪技术的研究进展。

从橡胶沥青混合料的制备工艺、施工工艺、性能评价等方面入手，全面梳理国内外在该领域的研究现状和发展趋势。

通过对比分析不同技术方案的优缺点，为今后的技术研发和创新提供借鉴和参考。

本文将探讨橡胶沥青路面在实际应用中的优势与局限性。

结合国内外典型案例，分析橡胶沥青路面在降噪效果、环保性、经济性等方面的优势，同时指出其在推广应用过程中可能面临的技术难题和政策障碍。

通过深入剖析这些问题，为相关部门和企业在决策和实施过程中提供有益的建议和启示。

本文旨在全面系统地介绍橡胶沥青路面降噪技术的原理与研究进展，以期为推动我国道路建设和噪声治理事业的可持续发展贡献力量。

二、橡胶沥青路面降噪技术原理橡胶沥青路面降噪技术主要基于橡胶颗粒在沥青混合料中的独特性能和应用。

橡胶颗粒由废旧轮胎经过破碎、研磨等工艺制成，具有优良的弹性、耐磨性和吸声性能。

在沥青混合料中加入一定比例的橡胶颗粒，可以有效改善路面的声学特性，从而达到降噪的目的。

橡胶颗粒的加入可以增加沥青混合料的孔隙率，形成多孔性结构。

这种多孔性结构可以吸收和分散路面上的声波，减少声波在路面上的反射和传播，从而降低噪音的产生。

橡胶颗粒的弹性特性可以提高沥青混合料的抗变形能力。

多孔橡胶粉改性沥青降噪路面材料吸声特性试验研究

第４期
王岚等多橡胶粉改性沥青降噪路面材料吸声特性试验研究Ｌ
３７０
马歇尔试件，中橡胶粉改性沥青混合料试件的孔隙率为２％，通沥青混合料试件的孔隙率为４．其ｏ普
２声学性能的测试
波是声波传播的一个特性，原理是在法向入射条件下入射正弦平面波和从试件反射回来的平面波叠其
加后产生驻波．吸声系数ａ是表征吸声结构吸声性能的重要参数，表达式如下：。其
一
Ｑ全
ｕ０一（十１ △ ２）１Ｏ／０
王岚邢永明。唐宝利常春清，，，
（．１内蒙古工业大学土木工程学院，和浩特００５；呼１０１２内蒙古工业大学理学院，和浩特００５）．呼１０１
摘要：为研究多孑橡胶粉改性沥青路面降噪吸声特性，Ｌ利用驻波管分别对３、０ｍｍ
面具有多孔吸声和共振吸声两种性能．多孔吸声主要与材料的孔隙率有关，隙率越高，表就存在越孔路多连通的小孔，能有效地吸收声能．越当声波频率与路面结构固有频率相等时，中空气就由于共振而孔产生剧烈的振动，在振动中空气和孑侧壁摩擦而消耗声能，而起到吸声效果ｎ．Ｌ从由于橡胶粉本身具有弹性性能，沥青混合料中掺加橡胶粉后弹性明显增加，在并且橡胶粉颗粒和混合料通过改性被熔融的

橡胶改性混凝士材料的力学性能研究

级配胶粒：
亿条．预计到２１将超过２亿条，旧轮胎己成为新的固００年废体污染源。旧轮胎具有很强的抗热性、机械性，深埋处废抗若理．百年不会分解腐烂；露天存放，仅占用土地，且上若不而极易滋生蚊虫、发传染疾病、引造成火灾。因此，求废旧橡探胶轮胎的无害化处理方法已提上了议事日程。规模公路建大
凝土力学性能试验方法标准中的规定进行试验。
物分别以０２％，０６％，０１０％，０４％，０８％，０％的体积替代砂。依照体积替代量的不同，试验共分６个大组，其中２％，０４％０８％．０％组又按掺合物不同各自细分为２个小０６％．０１０
［ＣＨＩＴＩＰＴＥＢＲＮＡＤＤＡＩＳＲＧ７］ＥＳＡＮＥＲＩＲ，ＥＬＶＤ，ＥＥ
ＥｎｉｎｎａＰｏｒｓ，９２１（）：９ｖｒｍｅｔｒｇｅｓ９，１３１５—２１ｏｌ１０．
ｃｔｙｃｄｇａａｏｆｅｕｏｅｂｅｃｉｇｅｕｎｙｓｐｏｔｄａａｔｅｄｔｎｏｌｓｌａｈｎｆｅｔｐｒｅｌｉｒｉｃｌｌｌｂｕ
数的速度增长。０４年，国废旧轮胎的产生量已超过１１２０我．２
石：ｒｍ２ｒ碎石，续粒径，配合格；５～５ｍａａ连级高效减水剂：海花王化学有限公司迈地１０萘系高效上０减水剂：胶粉：底三川再生橡胶粉厂生产的２娄８目胶粉；胶粒：底三川再生橡胶粉厂生产的０１ｍ５ｍ连续娄．＇～ｒｌｎａ

橡胶改性沥青混合料性能及应用研究

橡胶改性沥青混合料性能及应用研究【摘要】本文研究了橡胶改性沥青混合料的性能及应用。

在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。

在首先阐述了橡胶改性沥青的制备方法，然后对其性能进行测试和分析，接着探讨了混合料的应用研究以及在道路工程中的应用情况。

最后对橡胶改性沥青混合料的未来发展方向进行了展望。

结论部分总结了橡胶改性沥青混合料具有优越性能，在道路工程中有广泛应用前景，并指出本研究对橡胶改性沥青混合料的应用和发展有一定的指导意义。

通过本研究，可以更好地了解橡胶改性沥青混合料的特性和优势，为未来道路工程建设提供支持和指导。

【关键词】橡胶改性沥青混合料、性能、应用研究、道路工程、制备方法、测试分析、发展方向、优越性能、广泛应用、指导意义。

1. 引言1.1 研究背景橡胶改性沥青混合料是通过将废旧橡胶粉末与沥青进行混合，通过热稳定处理获得的一种新型路面材料。

橡胶的加入可以有效改善沥青的性能，提高路面耐久性和减少裂缝的生成，同时还可以回收利用废旧橡胶资源，达到环保的效果。

目前，国内外关于橡胶改性沥青混合料的研究还处于起步阶段，对其性能、制备技术和应用仍有待进一步探讨。

本研究旨在深入分析橡胶改性沥青混合料的性能及应用，为其在道路工程中的推广和应用提供科学依据，促进该新型路面材料的发展和应用。

1.2 研究目的研究目的是通过对橡胶改性沥青混合料性能及应用进行深入研究，探讨其在道路工程中的可行性和优越性，为提高道路建设质量和降低维护成本提供科学依据。

具体包括以下几个方面的研究目的：1. 研究橡胶改性沥青混合料的制备方法，探讨不同改性方法对混合料性能的影响，为制备高性能的沥青混合料提供技术支持。

2. 分析橡胶改性沥青混合料的性能特点，包括抗裂性、抗老化性、耐磨性等指标，为评价混合料的优劣提供参考。

3. 研究橡胶改性沥青混合料在道路工程中的应用情况，探讨其在不同气候和交通量条件下的性能表现，为其在实际工程中的应用提供技术支持。

橡胶粉改性沥青混合料力学性能试验研究

供理论及试验依据。
关键词：橡胶粉；沥青混合料；小梁弯曲试验；半圆弯拉试验
ＥｘｒｍｅａｔｄｎＭｅｈｎｉａｏｒｉｓｏｂｅｗｄｒｐｅｉｎｔＩＳｕｙｏｃａｃｌＰｒｐｅｔｅｆＲｕｂｒＰｏｅＭｏｆｅｐｌｉｔｒｄｉｄＡｓｈａｔＭｘｕｅｉ
Ｋｅｒｓ：ｒｂｅｏｅ；ａｐａｔｍｉｔｒ；ｂａｂｎｉｇｔｓ；ｓｍｉｃｒｕａｌｘｂｌｙｔｓｙｗｏｄｕｂｒｐｗｄｒｓｈｌｘｕｅｅｍｅｄｎｅｔｅ－ｉｃｌｒｆｉｉｔｅｔｅｉ
随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，路建设呈现飞速发展的趋势。截至２１公００年
学性能对试验温度敏感，当试验温度升高时，该材料会变软，此时材料的强度与刚度就会降低；）３粘弹性材料具有蠕变与松弛现象。评价沥青混合料的抗拉强度的试验有小梁弯曲试验、劈裂试验等，此外还有半圆弯拉试验。半圆弯拉试验（Ｃ）ＳＢ最初应用于岩石力学领域，后来引进来评价沥青混合料的抗拉性能［。采用半圆弯拉试验和小梁５３弯曲试验进行胶粉沥青混合料抗拉性能的研究并将这两种方法进行对比。
收稿日期：０２０ —１２１－２１．作者简介：曹利（９９）工程师．－ｉｔｔ＠１３ｃｍ１６一，Ｅｍａｌｌｃ６．ｏ：ｊｌ
１试验设计
１１混合料参数．
采用石料为玄武岩，级配为Ａ３油石比为５５的胶粉改性沥青混合料进行试验。试验仪器为＠１，．ＷＤＩＯ型微机控制电子万能试验机，Ｗ－ＯＡ采用三点弯曲夹具，验温度为２试０℃。

橡胶砂改性沥青混凝土力学与降噪性能研究

第10卷第4期2007年8月建　筑　材　料　学　报J OU RNAL OF BU ILDIN G MA TERIAL SVol.10,No.4Aug.,2007收稿日期:2006-09-07;修订日期:2007-01-12作者简介:周富强(1973-),男,山东德州人,同济大学博士生. 文章编号:1007-9629(2007)04-0418-06橡胶砂改性沥青混凝土力学与降噪性能研究周富强1,　杨　群1,　郭忠印1,　温学钧2(1.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海200092;2.上海市政工程设计研究院,上海200092)摘要:对比了不同橡胶砂掺量下橡胶砂改性沥青混凝土的力学性能,分析了其降噪机理,并对试验路段的降噪效果进行了检测.结果表明,橡胶砂改性沥青混凝土中橡胶砂的掺入对其吸声性能的改变不明显或者不存在,其降噪机理主要在于减振;橡胶砂改性沥青混凝土随橡胶砂掺量的增加,其变形等性能有一定下降.岩沥青改性沥青不仅可以提高橡胶砂改性沥青混凝土的力学性能,同时也能起到部分减振降噪作用.关键词:橡胶砂改性沥青混凝土(CRMAC );降噪机理;吸声系数;振动衰减比;力学性能;岩沥青中图分类号:TU375.1 文献标识码:AStudy on Mechanical and Noise R eduction Performanceof Crumb Rubber Modif ied Asphalt ConcreteZ HOU Fu 2qi ang 1,　YA N G Qun 1,　GUO Zhong 2y i n 1,　W EN X ue 2j un2(1.Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of t he Ministry of Education ,Tongji University ,Shanghai 200092,China ;2.Shanghai Municipal Engineering Design Institute ,Shanghai 200092,China )Abstract :Mechanical performance of several crumb rubber modified asp halt concrete (CRMAC )mixt ures wit h different use level of crumb rubber was investigated.Noise reduction mechanism of rubber modified asp halt concrete was analyzed.Also t he noise reduction effect of experiment pavement was tested.It is found t hat t he addition of crumb rubber has littile effect on sound ab 2sorption.It s main noise reduction mechanism for rubber modified asp halt concrete is damping effect.It is found t hat t he CRMAC pavement performance such as deformation performance de 2creases wit h t he increase of mixed crumb rubber amount.Rock modified asp halt has a little con 2t ribution to t he improvement of mechanical performance ,and a little cont ribution to vibration re 2duction for pavement.K ey w ords :crumb rubber modified asp halt concrete (CRMAC );noise reduction mechanism ;sound absorption coefficient ;vibration attenuation ratio ;mechanical performance ;rock asp halt 随着高速公路、城市快速路及车流量的不断增加,交通噪声污染日益严重,影响了道路附近居民的生活质量.轮胎与路面接触噪声是交通噪声中的主要噪声源.从20世纪70年代开始,为了有效解决轮胎与路面的噪声问题,国内外学者开始了低噪声路面的研究,1979年维也纳国际道路会议上首次提出了轮胎与路面的噪声问题.多孔沥青路面是具有代表性的低噪声路面种类之一.后来,人们发现橡胶粉沥青路面也具有很好的降噪性能.到20世纪末,美国铺设的橡胶粉改性沥青路面已超过1.1×104km.澳大利亚、南非、日本、俄罗斯、加拿大、瑞典、韩国等也成功地将橡胶粉改性沥青用于修建高速或高等级公路.橡胶粉在路面工程中的应用主要有干法和湿法这2条技术路线.湿法是指先将橡胶粉或橡胶颗粒与沥青混炼或混合,再将其产物作为粘结剂与矿料混合的工艺.干法则是指将橡胶粉与集料先行拌和共混后再喷入沥青拌制混合料的工艺.在美国所指的湿法主要是指橡胶沥青混凝土(as 2p halt 2rubber co ncrete ),干法则主要指橡胶改性沥青混凝土(rubber modified asp halt concrete ).近几年我国对于橡胶粉类沥青混合料的研究进展迅速,同济大学的黄文元、曹卫东、吕伟民和交通部公路科研所的王旭东、曾蔚等学者在干法和湿法的应用研究上取得了很多成果.本文主要结合橡胶砂改性沥青混凝土(干法)的降噪性能分析来进行其路用性能研究,同时使用了岩沥青改性沥青(将岩沥青改性剂和普通改性沥青高温搅拌而成).1　橡胶砂改性沥青混凝土力学性能研究1.1　混合料级配设计路面良好的结构纹理可以起到降噪作用,所以本文的降噪路面级配设计参照纹理丰富的SMA (沥青玛蹄脂碎石混合料)的骨架密实结构.岩沥青改性沥青稠度、粘弹性较大,会产生较大的阻尼比,因此考虑岩沥青改性沥青同SMA 级配相结合的技术路线.本文设定了4种室内试验方案,如表1所示(各方案均采用SMA 结构,且掺加了0.1%1)的聚酯纤维和0.1%的颗粒木质素纤维).1)本文中除空隙率为体积分数外,其余涉及的掺量、筛孔通过率等均为质量分数、质量比.表1　试验方案T able 1　Experiment methodsCode of met hodAsphalt typeRatio of crumb rubber to mixture aggregate/%Optimal asphalt aggregate ratio/%R1.5SBS1.5 6.5RR0SBS added wit h 8%rock asphalt 0 6.3RR1.5SBS added wit h 8%rock asphalt 1.5 6.5RR2.5SBS added wit h 8%rock asphalt2.56.8 选用的橡胶粉颗粒粒径范围主要为1.18～4.75mm ,筛分结果如表2所示,因其级配较湿法所用的橡胶粉粗,本文称之为“橡胶砂”.表2　橡胶砂筛分结果T able 2　Sieving result of crumb rubberDimension of sieve mesh /mm16.0013.209.50 4.75 2.36 1.180.600.300.150.075Passing ratio/%10010010010060.64.10.20.20.10.1 级配设计主要以空隙率为控制指标,且空隙率控制在4.0%～4.5%(体积分数).参照文献[1]的方法对粒径为2.36～4.75mm 的集料进行间断,得到方案R1.5的能实现符合要求空隙率和性能的合成级配(如表3所示),其中橡胶砂作为集料参与合成级配,同时考虑了橡胶砂同普通集料密度之间的差异,2.36,4.75mm 集料的筛孔通过率差值为橡胶砂在此筛孔之间所占的质量分数. 按照此级配配制其他方案沥青混合料,通过验算各项技术指标得到各方案的最佳油石比(如表1所示).下文中沥青混合料性能的对比都是在各方案的最佳油石比下成型试件来进行测试的.914　第4期周富强,等:橡胶砂改性沥青混凝土力学与降噪性能研究表3　R 1.5合成级配及建议的级配范围T able 3　G rad ation of R 1.5and suggested grad ation limitationDimension of sieve mesh /mm16.0013.209.50 4.75 2.36Passing ratio/%Suggested gradation limitation10090～10050～7524～3224～32Composition gradation10097.272.627.226.0Dimension of sieve mesh /mm 1.180.600.300.150.075Passing ratio/%Suggested gradation limitation14～2412～2010～169～158～12Composition gradation20.216.613.111.510.31.2　橡胶砂改性沥青混凝土动态回弹模量试验研究试件采用旋转压实仪成型,尺寸为Φ100mm ×100mm ,试验温度为15℃,采用材料测试系统(M TS )进行橡胶砂改性沥青混凝土的动态回弹模量试验.各类沥青混合料试件的动态回弹模量试验结果如表4所示.表4　动态回弹模量试验结果T able 4　Experiment result of dynamic resilient modulusCode of met hodLoad capacity/kNIntensity capacity/MPaDynamic resilient modulus/MPaR1.522.8 2.902780RR049.7 6.332442RR1.535.4 4.512915RR2.537.54.772478 从表4可以看出,4种方案沥青混合料的动态回弹模量相差不大,这表明橡胶砂的掺加对沥青混合料的动态回弹模量影响不大.从破坏强度上看,岩沥青的使用大大提高了沥青混合料的破坏强度,而橡胶砂的掺加则使沥青混合料的破坏强度略有降低,但破坏强度并不完全随着橡胶砂掺量的增加而降低.1.3　橡胶砂改性沥青混凝土变形性能试验研究沥青混合料的变形性能是通过沥青混合料的蠕变曲线来反映的.在40℃的M TS 试验箱中对试件施加0.2kN 的荷载10min ,然后加载到0.1M Pa ,并持续1h 后卸载,再过1h 后试验结束,记录全过程中试件的变形情况,并绘制沥青混合料的蠕变曲线.不同沥青混合料的蠕变曲线如图1所示.图1　不同沥青混合料的蠕变曲线Fig.1　Creep curve of four mixes 从图1可以看出,塑性变形后方案RR0沥青混合料试件的弹性恢复较少,而其余3种掺橡胶砂的方案均有较大的弹性恢复.掺橡胶砂的沥青混合料具有类似的变形特性,只是由于其各自抵抗变形能力的不同而在应变值上有所不同.随着橡胶砂掺量的增加,其应变在增大,即其劲度模量在降低,橡胶砂掺量为1.5%时对沥青混合料劲度模量的影响不大;橡胶砂掺量为2.5%时,沥青混合料的劲度模量下降较大.比较方案R1.5,RR1.5可以看出,掺岩沥青后,沥青混合料无论是其总变形量还是残余变形量均大大降低.这说明岩沥青对沥青混合料抗永久变形能力的提高很有效.比较方案RR1.5,RR2.5可以看出,当橡胶砂掺量增加后,沥青混合料的总变形量和残余变形量均增加.通过以上试验发现,橡胶砂的掺加对橡胶砂改性沥青混凝土的力学性能有不利影响,这种不利024建　筑　材　料　学　报第10卷　影响需要通过特殊级配、特殊改性沥青和增加沥青用量等措施来进行调整.综合上述性能测试结果,确定了橡胶砂改性沥青混合料的路用方案为方案RR1.5,即改性沥青中掺加岩沥青改性沥青,橡胶砂掺量为1.5%.2　橡胶砂改性沥青混凝土降噪性能研究2.1　橡胶砂改性沥青混凝土的降噪机理汽车噪声的主要来源有发动机和轮胎两个方面.轮胎噪声主要来自泵气噪声和振动噪声[2].因此从路面的角度考虑,降噪主要涉及到两方面问题:吸声和减振.对于橡胶改性沥青混凝土,当声波遇到橡胶粉这类柔性材料产生反射时,不会像在碎石类的刚性壁上那样被完全反射到空气中,而是部分被橡胶粉吸收或部分反射.所以从理论上讲,同样空隙率情况下橡胶改性沥青混凝土会比普通沥青混凝土具有更好的吸声效果.但是,由于橡胶砂在沥青混合料中的比例较小,所以对沥青混合料吸声性能的影响不会太大.从路面减振降噪的角度上看,可以考虑增加系统阻尼来耗散振动的能量(阻尼是指系统损耗能量的能力).阻尼的减振效果主要体现在以下两方面[3]:(1)阻尼有助于降低结构的共振振幅;(2)阻尼有助于减少因振动所产生的声辐射,降低机械噪声.阻尼材料是内损耗、内摩擦大的材料.由两种或多种材料组成的复合材料,因不同材料的模量不同,承受相同应力时会形成不同材料之间的相对应变,有附加的耗能,因此复合材料可以大幅度提高材料的阻尼值.橡胶改性沥青混凝土减振降噪[4]主要是由于橡胶颗粒的高弹性,以及橡胶和岩沥青改性沥青都是内阻尼较大的高分子复合材料,从而使得路面具有吸收轮胎振动和冲击产生降噪的效果[2,5].综合上述分析,橡胶砂改性沥青混凝土的主要降噪机理在于减振.2.2　室内声学实验通过室内声学试验分析橡胶砂改性沥青混凝土的声学特性.2.2.1　吸声系数测试通常采用吸声系数α来描述吸声材料和吸声结构的吸声能力,定义为α=E α/E t(1)式中:E t 为入射到材料或结构表面的总能量;Eα表示被材料或结构吸收的声能.材料或结构的α值越大,其吸声效果越显著.根据声波入射角度的不同,吸声材料或结构的吸声系数也不同.本研究中采用驻波管法测定垂直入射的吸声系数αp 来进行对比.将4组试件委托同济大学声学所测试,每组试件平均后的测试结果如图2所示.各组试件的空隙率均为3.9%～4.4%.图2　不同沥青混合料试件的吸声系数Fig.2　Sound absorption coefficients of different mixture specimens 从图2可以看出,4种沥青混合料其吸声系数的最大值略有差异.比较方案R1.5与方案RR1.5试件在吸声系数上的差异可以看出,当沥青混合料的改性沥青中掺加了8%的岩沥青以后,其吸声系数的峰值要高于不掺加岩沥青的沥青混合料,但其他频率下的吸声系数基本以方案R1.5的为高,所以岩沥青对沥青混合料吸声性能的改变不明显或者不存在.比较方案RR0,RR1.5,RR2.5的吸声系数可以看出,随着橡胶砂掺量的增加,沥青混合料吸声系数的峰值也在增加,但频率为1200Hz 以上时,沥青混合料的吸声系数呈现与峰值不同的规律,不同频率下不同沥青混合料有不同的吸声效果和变化规律.从频率为630Hz 以上曲线的总体趋势上看,方案RR2.5沥青混合料具有明显较优的吸声性能,但方案RR1.5沥青混合料与方案RR0沥青混合料的吸声性能对比则不能得到二者究竟孰优孰劣的结论.124　第4期周富强,等:橡胶砂改性沥青混凝土力学与降噪性能研究综合上述分析可以认为:当橡胶砂掺量达到一定程度(本试验中为不小于2.5%)时,沥青混合料的吸声性能会有所提高;橡胶砂掺量低于2.5%时,沥青混合料的吸声性能没有明显改变.但总的来讲,橡胶砂沥青混凝土中橡胶砂和岩沥青的参与对其吸声性能改变不明显或者不存在.2.2.2　振动衰减试验通过振动衰减试验可以得到不同沥青混合料的阻尼特性,本文通过该试验对不同沥青混合料路面的减振性能进行对比.使用车辙仪分别按方案R1.5,RR0,RR1.5成型尺寸为均30cm×30cm×5cm制备的沥青混合料车辙试件,其空隙率控制在(4.0±1.0)%.试验采用桑塔纳汽车轮胎(195/60R14回力轮胎,胎压为250kPa).试验方法:提升轮胎高度至其距沥青混合料路面3cm后自由下落,让试件进行自由衰减振动,并用磁带记录仪记录轮胎四处振动的衰减数据,同时注意记录放大器及磁带记录仪的轮胎衰减系数。

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ｃｅｓｓｗｉｈｔｅｉｒａｅｏｆｍｉｄｃｕｂｒｒａｅｔｈｎｃｅｓｘｅｒｍｕｂｂｒａｅｍｏｕ．Ｒｏｋｍｏｆｅｓａｔｈｓａｌｔｌｏｎｎｔｃｄｉｉｄａｐｈｌａｉｔｅｃ — ｔｉｔｏｏｔｍｐｏｍｅｆｍｅｈａｉａｌｐｒｏｍａｅ。ａｉｔｅｃｔｉｔｏｏｖｂｒｔｏｒ — ｒｂｕｉｎｔｈｅｉｒｖｅｎｔｏｃｎｃｅｆｒｎｃｎｄａｌｌｏｎｒｂｕｉｎｔｉａｉｎｅｔｄｕｔｏｎｆｒｐｖｅｅ．ｃｉｏａｍｎｔＫｅｒ：ｃｕｍｂｕｅｍｏｆｅａｓａｔｏｒｔＣＲＭＡＣ）；ｎｏｓｒｄｃｉｎｙｗｏｄｓｒｒｂｂｒｄｉｉｄｐｈｌｃｎｃｅｅ（ｉｅｅｕｔｏｍｅｈｎｓ；ｃａｉｍｓｕｎｄａｏｐｉｏｅｆｃｅ；ｖｂｒｔｏｎａｔｎｕｔｏｎｒｔｏ；ｍｅｈａｃｌｐｒｏｒｎｃｏｂｓｒｔｏｎｃｆｉｉｎｔｉａｉｔｅａｉａｉｃｎｉａｅｆｍａｅ；ｒｃｓｈａｔｏｋａｐｌ
摘要：对比了不同橡胶砂掺量下橡胶砂改性沥青混凝土的力学性能，分析了其降噪机理，
并对试验路段的降噪效果进行了检测．结果表明，橡胶砂改性沥青混凝土中橡胶砂的掺入
对其吸声性能的改变不明显或者不存在，降噪机理主要在于减振；其橡胶砂改性沥青混凝土随橡胶砂掺量的增加，变形等性能有一定下降．其岩沥青改性沥青不仅可以提高橡胶砂改性沥青混凝土的力学性能，同时也能起到部分减振降噪作用．关键词：橡胶砂改性沥青混凝土（ＲＣＭＡＣ；降噪机理；吸声系数；动衰减比；力学性）振
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第１Ｏ卷第４期
２００７年８月
建
筑
材
料
学
报
Ｖｏ．Ｏ１１，Ｎｏ４．
Ａｕｇ２．，ＤＩＵＩＮＧＡＴＥＲＩＭＡｌＳ
文章编号：０７—９２（０７０ —０１１０６９２０）４４８—０６
能；岩沥青
中图分类号：ＴＵ３５１７．
文献标识码：Ａ
ＳｕｙｏｅｈａｃｌａｄＮｏｓｄｕｔｏｒｏｍａｅｔｄｎＭｃｎｉａｎｉｅＲｅｃｉｎＰｅｆｒｎｃｏｕｂＲｕｅｏｉｉｄＡｓａｔＣｏｒｔｆＣｒｍｂｂｒＭｄｆｅｐｈｌｎｃｅｅ
橡胶砂改性沥青混凝土力学与降噪性能研究
周富强杨群郭忠印温学钧，，，
（．１同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，海２０９；上００２２上海市政工程设计研究院，．上海２０９）００２